Хлорорганикалық қосылыс, хлоркөміртек немесе хлорлы көмірсутек - молекуланың химиялық әрекетіне әсер ететін, кем дегенде бір ковалентті байланысқан хлор атомы бар органикалық зат. Хлоралкандар класы (бір немесе бірнеше сутегі атомдары хлормен ауыстырылған алкандар) жалпы мысалдарды келтіреді. Хлорорганикалық заттардың кең құрылымдық әртүрлілігі мен әртүрлі химиялық қасиеттері атаулар мен қолданудың кең ауқымына әкеледі. Хлорорганикалық заттар көптеген қолданбаларда өте пайдалы заттар болып табылады, бірақ олардың кейбіреулері күрделі экологиялық проблема тудырады.
Сипаттарға әсері
Хлорлау көмірсутектердің физикалық қасиеттерін бірнеше жолмен өзгертеді. Сутегімен салыстырғанда хлордың атомдық салмағы жоғары болғандықтан қосылыстар судан тығызырақ болады. Алифаттық хлорорганикалық заттар алкилирлеуші заттар болып табылады, өйткені хлорид қалдырушы топ болып табылады.
Хлорорганикалық қосылыстарды анықтау
Мұндай көптеген қосылыстар табиғи көздерден, бактериялардан адамға дейін бөлініп алынған. Хлорлы органикалық қосылыстар алкалоидтарды, терпендерді, амин қышқылдарын, флавоноидтарды, стероидтерді және май қышқылдарын қоса алғанда, биомолекулалардың дерлік кез келген класында кездеседі. Органикалық хлоридтер, соның ішінде диоксиндер, дала өрттерінің жоғары температуралы ортасында пайда болады, ал синтетикалық диоксиндерден бұрын болған найзағай өрттерінің сақталған күлінде диоксиндер табылды.
Сонымен қатар, теңіз балдырларынан әртүрлі қарапайым хлорланған көмірсутектер, соның ішінде дихлорометан, хлороформ және төрт хлорлы көміртек бөлініп алынды. Қоршаған ортадағы хлорметанның көп бөлігі табиғи түрде биодеградация, орман өрттері және жанартаулар арқылы түзіледі. Мұнайдағы хлорорганикалық қосылыстар да кеңінен танымал (ГОСТ - R 52247-2004 бойынша).
Эпибатидин
Табиғи хлорорганикалық эпибатидин, ағаш бақаларынан оқшауланған алкалоид, күшті ауырсынуды басатын әсерге ие және жаңа ауырсынуды емдеуге арналған зерттеулерді ынталандырады. Бақалар эпибатидинді тамақ арқылы алады, содан кейін оны терілерінен оқшаулайды. Тамақ көздері қоңыздар, құмырсқалар, кенелер және шыбындар болуы мүмкін.
Алкандар
Алкандар мен арилалкандарды ультракүлгін сәулеленумен бос радикалдар жағдайында хлорлауға болады. Алайда хлорлау дәрежесін бақылау қиын. Арилхлоридтер хлор мен Льюис қышқылының катализаторын пайдалана отырып, Фридель-Крафтс галогендеу арқылы дайындалуы мүмкін. Хлорорганикалықты анықтау әдістеріқосылыстарға осы катализаторды пайдалану кіреді. Мақалада басқа әдістер де айтылады.
Хлор мен натрий гидроксидін пайдаланатын галоформа реакциясы сонымен қатар метилкетондардан және олармен байланысты қосылыстардан алкилгалогенидтер жасауға қабілетті. Хлороформ бұрын осылай өндірілген.
Хлор алкендер мен алкиндерді бірнеше байланыстарға қосып, ди- немесе төрт хлорлы қосылыстар береді.
Алкилхлоридтер
Алкилхлоридтер органикалық химиядағы әмбебап құрылыс блоктары болып табылады. Алкилбромидтер мен йодидтер белсендірек болғанымен, алкилхлоридтер арзанырақ және оңай қол жетімді. Алкилхлоридтерге нуклеофильдер оңай шабуыл жасайды.
Алкилгалогенидтерді натрий гидроксидімен немесе сумен қыздырғанда спирттер түзіледі. Алкоксидтермен немесе ароксидтермен әрекеттесу Уильямсон эфирінің синтезінде күрделі эфирлерді береді; тиолдармен реакциялар тиоэфирлерді береді. Алкилхлоридтер аминдермен оңай әрекеттесіп, алмастырылған аминдер түзеді. Финкельштейн реакциясында алкилхлоридтер йодид сияқты жұмсақ галогенидтермен ауыстырылады.
Азид, цианид және тиоцианат сияқты басқа псевдогалидтермен де реакция болуы мүмкін. Күшті негіз болған кезде алкилхлоридтер алкендер немесе алкиндер түзу үшін дегидрогалогенденеді.
Алкилхлоридтер магниймен әрекеттесіп, Гринард реагенттерін түзеді, электрофильді қосылысты нуклеофильдіге айналдырады. Вюрц реакциясы екі алкилгалогенидті натриймен тотықсыздандырғыш жолмен біріктіреді.
Қолданба
Ең үлкен қолданбахлорорганикалық химия винилхлоридті өндіру болып табылады. 1985 жылы жылдық өндіріс шамамен 13 миллиард килограмды құрады, оның барлығы дерлік поливинилхлоридке (ПВХ) айналдырылды. Хлорорганикалық қосылыстарды анықтау (ГОСТ бойынша) арнайы стандартталған жабдықсыз жүзеге асырылмайтын процесс.
Хлороформ, дихлорометан, дихлорэтан және трихлорэтан сияқты төмен молекулалық салмақты хлорлы көмірсутектердің көпшілігі пайдалы еріткіштер болып табылады. Бұл еріткіштер салыстырмалы түрде полярлы емес; сондықтан олар сумен араласпайды және майсыздандыру және химиялық тазалау сияқты тазалауда тиімді. Бұл тазарту хлорорганикалық қосылыстарды анықтау әдістеріне де қатысты (мұнай және басқа заттар бұл қосылыстарға өте бай).
Ең маңыздысы дихлорметан, ол негізінен еріткіш ретінде қолданылады. Хлорометан хлоросиландар мен силикондардың прекурсоры болып табылады. Тарихи маңызды, бірақ кішірек хлороформ, негізінен хлородифторметан (CHClF2) және тефлон өндірісінде қолданылатын тетрафторэтиннің прекурсоры.
Хлорорганикалық инсектицидтердің екі негізгі тобы ДДТ және хлорлы алициклды ерітінділер сияқты заттар болып табылады. Олардың әсер ету механизмі мұнайдағы хлорорганикалық қосылыстардан сәл өзгеше.
DDT тәрізді қосылыстар
ДДТ тәрізді заттар перифериялық жүйке жүйесіне әсер етеді. Аксонның натрий арнасында олар активтену мен деполяризациядан кейін қақпаның жабылуына жол бермейді.мембраналар. Натрий иондары жүйке қабығынан өтіп, жүйке қозуының жоғарылауымен тұрақсыздандыратын теріс «пост потенциалын» жасайды. Бұл ағып кету нейрондағы өздігінен немесе бір ынталандырудан кейін қайталанатын разрядтарды тудырады.
Хлорланған циклодиендерге алдрин, диэлдрин, эндрин, гептахлор, хлордан және эндосульфан жатады. Әсер ету ұзақтығы 2-ден 8 сағатқа дейін орталық жүйке жүйесінің (ОЖЖ) белсенділігінің төмендеуіне әкеледі, содан кейін тітіркену, тремор, содан кейін құрысулар пайда болады. Әсер ету механизмі инсектицидтерді гамма-аминобутир қышқылының (GABA) хлорид ионофор кешеніндегі ГАМҚ орнында байланыстыру болып табылады, бұл хлоридтің жүйкеге енуіне жол бермейді.
Басқа мысалдарға дикофол, мирекс, кепон және пентахлорфенол жатады. Молекулярлық құрылымына қарай олар гидрофильді немесе гидрофобты болуы мүмкін.
Бифенилдер
Полихлорланған бифенилдер (ПХД) бір кездері электрлік оқшаулағыштар мен жылу тасымалдағыштар ретінде кеңінен қолданылған. Денсаулыққа байланысты оларды пайдалану әдетте тоқтатылды. ПХД ұқсас уыттылық пен биоаккумуляция мәселелерін тудыратын полибромды дифенил эфирлерімен (PBDE) ауыстырылды.
Хлорорганикалық қосылыстардың кейбір түрлері өсімдіктер мен жануарларға, соның ішінде адамдарға өте уытты. Хлордың қатысуымен органикалық заттарды жағу нәтижесінде түзілетін диоксиндер, кейбір инсектицидтер сияқты (мысалы, т. DDT сияқты).
Мысалы, 20 ғасырдың ортасында жәндіктермен күресу үшін кеңінен қолданылған ДДТ сонымен қатар оның метаболиттері DDE және DDD сияқты қоректік тізбектерде жиналып, ұрпақты болу жүйесінде проблемаларды тудырады (мысалы, жұмыртқа қабығы) кейбір құс түрлерінде. Осы түрдегі кейбір қосылыстар, мысалы, күкірт қыша, азот қыша және люзит, улылығына байланысты тіпті химиялық қару ретінде пайдаланылады.
Хлорорганикалық қосылыстармен улану
Алайда органикалық қосылыстағы хлордың болуы уыттылықты қамтамасыз етпейді. Кейбір хлорорганикалық заттар азық-түлік пен есірткіні қолдану үшін жеткілікті қауіпсіз болып саналады. Мысалы, бұршақ пен бұршақ құрамында табиғи хлорланған өсімдік гормоны 4-хлориндол-3-сірке қышқылы және тәттілендіргіш сукралоза (Splenda) диеталық өнімдерде кеңінен қолданылады.
2004 жылғы жағдай бойынша дүние жүзінде кем дегенде 165 хлорорганикалық фармацевтикалық препараттар ретінде қолдануға рұқсат етілді, оның ішінде табиғи антибиотик ванкомицин, антигистаминдік лоратадин (Кларитин), антидепрессант сертралин (Золофт), эпилепсияға қарсы ламотриджин (Ламиктал), және ингаляциялық препараттар. анестетикалық изофлуран. Мұнайдағы хлорорганикалық қосылыстарды анықтау үшін осы қосылыстарды білу қажет (ГОСТ бойынша).
Ғалымдардың тұжырымдары
Рэйчел Карсон 1962 жылы шыққан «Үнсіз көктем» кітабында ДДТ-ның пестицидтердің уыттылығын жұртшылыққа жеткізді. Көптеген елдер тоқтатса даАҚШ-тың ДДТ тыйымы, тұрақты ДДТ, ПХД және басқа хлорорганикалық қалдықтар сияқты белгілі бір хлорорганикалық қосылыстардың түрлерін пайдалану планетаның айналасындағы адамдар мен сүтқоректілерде әлі де кездеседі, өндіру мен пайдалану шектелгеннен көп жылдар өткен соң.
Арктикалық аймақтарда әсіресе теңіз сүтқоректілерінде жоғары деңгейлер кездеседі. Бұл химиялық заттар сүтқоректілерде шоғырланған және тіпті адамның емшек сүтінде де кездеседі. Кейбір теңіз сүтқоректілерінің түрлерінде, әсіресе майлы сүтті өндіретіндерде, еркектер әлдеқайда жоғары деңгейге ие болады, өйткені аналықтар лактация арқылы ұрпақтарына заттарды беру арқылы концентрацияларды азайтады. Сондай-ақ, бұл заттарды мұнайда табуға болады, бұл мұнайдағы хлорорганикалық қосылыстарды анықтау кезінде ескеру маңызды (ГОСТ бойынша). Бұл әдетте пестицидтерге қатысты, дегенмен ол осы түрдегі кез келген қосылысқа да қатысты болуы мүмкін.
Хлорорганикалық пестицидтерді молекулалық құрылымына қарай жіктеуге болады. Циклопентадиенді пестицидтер пентахлорциклопентадиен Диельс-Алдер реакцияларынан алынған алифатикалық сақиналы құрылымдар болып табылады және хлордан, нонахлор, гептахлор, гептахлор эпоксиді, диелдрин, алдрин, эндрин, мирекс және кепон кіреді. Хлорорганикалық пестицидтердің басқа ішкі кластары ДДТ тұқымдасы және гексахлорциклогексан изомерлері болып табылады. Бұл пестицидтердің барлығының ерігіштігі мен ұшқыштығы төмен және қоршаған ортадағы деградация процестеріне төзімді. Олардың улылығы мен қоршаған ортадағы тұрақтылығы олардыңАмерика Құрама Штаттарында көптеген пайдаланулар үшін шектеу немесе уақытша тоқтату.
Пестицидтер
Хлорорганикалық пестицидтер зиянкестерді, әсіресе жәндіктерді жоюда өте тиімді. Бірақ бұл химиялық өнімдердің көпшілігін қоршаған ортаны қорғау белсенділері мен тұтынушылар бір белгілі және қазір тыйым салынған хлорорганикалық пестицидке байланысты теріс қабылдайды: дихлордифенилтрихоэтан, DDT деген атпен белгілі.
Хлорорганикалық пестицидтер – көміртегі, хлор және сутегі бар химиялық заттар. АҚШ-тың Балық және жабайы табиғат қызметі түсіндіргендей, хлор-көміртегі байланыстары әсіресе күшті, бұл химиялық заттардың суда тез ыдырауына немесе еруіне жол бермейді. Химиялық зат сонымен қатар майды тартады және оны тұтынатын жануарлардың майлы тіндерінде жиналады.
Хлорорганикалық пестицидтердің химиялық ұзақ өмір сүруі оның инсектицид сияқты тиімді және ықтимал зиянды болуының себептерінің бірі болып табылады - ол егінді ұзақ уақыт қорғай алады, бірақ жануардың денесінде де сақталуы мүмкін.
ДДТ-мен бірге АҚШ-тың EPA ұйымы альдрин, диэлдрин, гептахлор, мирекс, хлордекон және хлордан сияқты басқа хлорорганикалық пестицидтерді пайдалануға тыйым салды. Еуропа дәл осылай көптеген хлорорганикалық пестицидтерге тыйым салды, бірақ бұл екі аймақта да хлорорганикалық химикаттар әлі де үйдегі, бақшадағы және қоршаған орта зиянкестерімен күресетін бірқатар өнімдердің белсенді ингредиенттері болып табылады.қоршаған орта, EPA мәліметтері бойынша. Хлорорганикалық пестицидтер де ауыл шаруашылығында пайдалану үшін дүние жүзіндегі дамушы елдерде өте танымал.
Ауылшаруашылық алқаптарының әлі де жазғы хлорорганикалық пестицидтермен толтырылғанына көз жеткізу үшін зерттеп жатсаңыз да, суда хлорорганикалық қосылыстар бар-жоғын тексеріп жатсаңыз да, сынақ осы химиялық заттардың жаныңызда бар-жоғын білудің ең жақсы жолы болып табылады. Осы химиялық заттарды сынау үшін 8250A және 8270B EPA әдістерін қолдануға болады. 8250A қалдықтарды, топырақты және суды тексере алады, ал 8270B газ хроматографиясын/масса-спектрометриясын (GC/MS) пайдаланады.
Хлорорганикалық пестицидтер кейбір құстардың сау жұмыртқа салу қабілетіне нұқсан келтіретіні белгілі болғанымен, бұл химиялық заттардың пестицидтерді тұтынатын немесе дем алатын адамдарға кері әсер ететіні белгілі. Кездейсоқ ингаляция немесе ластанған балық немесе жануарлар тіндерін тұтыну хлорорганикалық пестицидтерді жұтудың ең ықтимал жолы болып табылады. Біреуде хлорорганикалық улану белгілері бар екенін растау үшін қан немесе зәр әдетте химиялық қосылыстарды тексеру үшін GC/MS қолданатын университетке немесе мемлекеттік мекемеге жіберіледі.
Улану белгілері
Хлорорганикалық пестицидтердің уыттылығының ескерту белгілеріне құрысулар, галлюцинациялар, жөтел, тері бөртпесі, құсу, іштің ауыруы, бас ауруы, сананың шатасуы және мүмкін тыныс алу жатады. Matthew Wong, PhD, PhD және Бет Израиль Диконес медициналық орталығы, Medscape сәйкес жеткіліксіздік. АҚШ пен Еуропада осы пестицидтердің көпшілігіне тыйым салынғанымен, оларды әлемнің басқа бөліктерінде пайдалану және АҚШ пен Еуропаның кейбір бөліктерінде сақтау хлорорганикалық улану әлі де мүмкін болатын жағдайларды тудырады.
Хлорорганикалық пестицидтер тиімді әрі бүкіл әлем бойынша айтарлықтай қауіп төндіретін көптеген тұрақты химиялық заттарды қамтиды.
Галогенделген органикалық қосылыстар галогенсіздермен салыстырғанда табиғатта салыстырмалы түрде сирек болғанымен, мұндай қосылыстардың көпшілігі табиғи көздерден, бактериялардан адамдарға дейін оқшауланған. Алкалоидтарды, терпендерді, амин қышқылдарын, флавоноидтарды, стероидтерді және май қышқылдарын қоса, биомолекулалардың әрбір дерлік класында кездесетін табиғи хлор қосылыстарының мысалдары бар.
Органхлоридтер, соның ішінде диоксиндер, орман өрттерінің жоғары температуралы ортасында пайда болады, ал диоксиндер синтетикалық диоксиндерден бұрын болған найзағай өрттерінің сақталған күлінен табылған. Сонымен қатар, теңіз балдырларынан әртүрлі қарапайым хлорланған көмірсутектер, соның ішінде дихлорометан, хлороформ және төрт хлорлы көміртек бөлініп алынды.
Қоршаған ортадағы хлорметанның көп бөлігі табиғи жолмен биодеградация, орман өрттері және жанартаулар нәтижесінде пайда болады. Табиғи хлорорганикалық эпибатидин, ағаш бақаларынан оқшауланған алкалоид, күшті анальгетикалық әсерге ие жәнежаңа ауырсынуды басатын дәрілерді зерттеуді ынталандырады.
Диоксиндер
Хлорорганикалық қосылыстардың кейбір түрлері өсімдіктер мен жануарларға, соның ішінде адамдарға өте уытты. Органикалық заттарды хлордың қатысуымен жанғанда түзілетін диоксиндер және кейбір инсектицидтер, мысалы, ДДТ қоршаған ортаға қауіп төндіретін тұрақты органикалық ластаушылар болып табылады. Мысалы, ХХ ғасырдың ортасында жануарларда жинақталған ДДТ-ны шамадан тыс қолдану кейбір құстардың популяциясының күрт төмендеуіне әкелді. Хлорлы еріткіштер дұрыс емес өңделсе және жойылса, жер асты суларының ластану проблемаларын тудырады.
Кейбір хлорорганикалық заттар, мысалы, фосген, тіпті химиялық соғыс агенттері ретінде де қолданылған. ДДТ сияқты жасанды түрде жасалған және улы органикалық хлоридтердің кейбірі әрбір әсер еткен сайын ағзада жиналып, ақырында өлімге әкелетін сомаларға әкеледі, өйткені дене оларды ыдырата алмайды немесе олардан құтыла алмайды. Дегенмен, органикалық қосылыстағы хлордың болуы уыттылықты қамтамасыз етпейді. Көптеген хлорорганикалық қосылыстар тамақ пен дәрі-дәрмек үшін қауіпсіз.
Мысалы, бұршақ пен бұршақ құрамында табиғи хлорланған өсімдік гормоны 4-хлориндол-3-сірке қышқылы (4-Cl-IAA) және тәттілендіргіш сукралоза (Splenda) диеталық өнімдерде кеңінен қолданылады. 2004 жылғы жағдай бойынша, кем дегенде 165фармацевтикалық препараттар ретінде қолдануға арналған хлорорганикалық қосылыстар, соның ішінде антигистаминді лоратадин (Кларитин), антидепрессант сертралин (Золофт), эпилепсияға қарсы ламотриджин (ламиктал) және ингаляциялық анестетик изофлуран.
Рэйчел Карсонның ашылуы
Үнсіз көктеммен (1962) Рэйчел Карсон қоғамның назарын хлорорганикалық уыттылық мәселесіне аударды. Көптеген елдер бұл қосылыстардың кейбір түрлерін қолдануды тоқтатқанымен (мысалы, АҚШ-тың Карсонның жұмысының нәтижесінде ДДТ-ға тыйым салуы), көптеген жылдар өткеннен кейін планетаның айналасындағы адамдар мен сүтқоректілерде ықтимал зиянды деңгейде тұрақты хлорорганикалық заттар байқала береді. өндіріс. Оларды пайдалану шектелген.
Хлорорганикалық қосылыстар (ГОСТ бойынша) адам үшін қауіпті заттардың тізіміне енгізілген.
